2025年焊接工程師證書考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分。每題只有一個正確選項(xiàng)）1.焊接冶金過程中，熔池內(nèi)發(fā)生的主要物化反應(yīng)不包括以下哪項(xiàng)？A.金屬的氧化與還原B.氣體的溶解與析出C.焊縫的冷卻結(jié)晶D.雜質(zhì)的分解與熔合答案：C（熔池結(jié)晶屬于凝固階段，非冶金反應(yīng)階段）2.E5015焊條的“15”表示該焊條的：A.熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值（×10MPa）B.適用的焊接位置（全位置）C.藥皮類型及電流種類（低氫鈉型，直流反接）D.熔敷金屬沖擊韌性（-30℃）答案：C（根據(jù)GB/T5117標(biāo)準(zhǔn)，末位兩位表示藥皮類型及電流種類）3.以下哪種焊接方法的熱輸入范圍最大？A.鎢極氬弧焊（TIG）B.熔化極氣體保護(hù)焊（MIG）C.埋弧焊（SAW）D.等離子弧焊（PAW）答案：C（埋弧焊因焊絲直徑大、電流密度高，熱輸入可達(dá)10-50kJ/cm）4.焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生主要與以下哪個因素直接相關(guān)？A.焊接材料的線膨脹系數(shù)B.焊件的拘束度C.焊接熱循環(huán)引起的不均勻塑性變形D.焊縫金屬的冷卻速度答案：C（殘余應(yīng)力本質(zhì)是焊接過程中局部加熱-冷卻導(dǎo)致的塑性應(yīng)變不一致）5.評定奧氏體不銹鋼與珠光體鋼異種鋼焊接接頭的抗裂性時，重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注：A.熔合區(qū)的碳遷移現(xiàn)象B.焊縫金屬的鐵素體含量C.熱影響區(qū)的馬氏體轉(zhuǎn)變D.焊接熱輸入對晶間腐蝕的影響答案：A（異種鋼焊接時，碳從珠光體側(cè)向奧氏體側(cè)遷移形成脫碳層和增碳層，易引發(fā)裂紋）6.以下哪種焊接缺陷屬于面狀缺陷？A.氣孔B.夾渣C.未熔合D.咬邊答案：C（未熔合為平面型缺陷，對承載能力危害大于體積型缺陷）7.采用CO?氣體保護(hù)焊焊接Q345鋼時，若出現(xiàn)大量細(xì)顆粒飛濺，最可能的原因是：A.焊接電流過小B.電弧電壓過高C.氣體流量不足D.焊絲伸出長度過短答案：B（電弧電壓過高會導(dǎo)致熔滴過渡形式從短路過渡變?yōu)榧?xì)顆粒過渡，飛濺增加）8.焊接熱影響區(qū)中，晶粒最粗大的區(qū)域是：A.不完全重結(jié)晶區(qū)B.正火區(qū)C.過熱區(qū)D.再結(jié)晶區(qū)答案：C（過熱區(qū)溫度超過1100℃，奧氏體晶粒嚴(yán)重粗化）9.評定焊接接頭彎曲性能時，側(cè)彎試驗(yàn)主要用于檢測：A.表面缺陷B.焊縫與母材的結(jié)合質(zhì)量C.焊縫內(nèi)部缺陷D.多層焊層間缺陷答案：D（側(cè)彎試驗(yàn)將焊縫橫向彎曲，可暴露層間未熔合等內(nèi)部缺陷）10.以下哪種焊接方法最適合焊接厚度為0.5mm的不銹鋼薄板？A.電阻點(diǎn)焊B.激光焊C.氣焊D.焊條電弧焊答案：B（激光焊能量密度高、熱輸入小，適合薄板精密焊接）11.焊接低合金高強(qiáng)鋼時，為防止冷裂紋，最關(guān)鍵的工藝措施是：A.控制層間溫度B.選擇低氫焊接材料C.焊后立即進(jìn)行消氫處理D.合理設(shè)計坡口形式答案：B（冷裂紋主要由氫、拘束應(yīng)力和淬硬組織共同作用，低氫焊材可降低擴(kuò)散氫含量）12.埋弧焊焊接時，若焊縫出現(xiàn)“壓痕”缺陷，可能的原因是：A.焊劑粒度太細(xì)B.焊接速度過快C.焊劑層厚度過薄D.電弧電壓過低答案：A（焊劑粒度太細(xì)會導(dǎo)致透氣性差，電弧區(qū)氣體無法及時排出，形成壓痕）13.評定鋁合金焊接接頭的耐蝕性時，優(yōu)先采用的試驗(yàn)方法是：A.鹽霧試驗(yàn)B.晶間腐蝕試驗(yàn)C.點(diǎn)蝕電位測試D.電化學(xué)阻抗譜分析答案：B（鋁合金焊接熱影響區(qū)易因晶界析出物產(chǎn)生晶間腐蝕，需重點(diǎn)檢測）14.焊接殘余變形中，角變形的主要影響因素是：A.焊縫的橫向收縮B.焊縫的縱向收縮C.焊縫的厚度方向溫度梯度D.焊件的剛性拘束答案：C（角變形由焊縫厚度方向上的橫向收縮不均勻引起，與溫度梯度直接相關(guān)）15.以下哪種無損檢測方法最適合檢測焊縫中的微裂紋？A.射線檢測（RT）B.超聲波檢測（UT）C.磁粉檢測（MT）D.滲透檢測（PT）答案：C（磁粉檢測對表面及近表面微裂紋靈敏度高于RT和UT，MT比PT更適用于鐵磁性材料）16.焊接工藝評定（PQR）的關(guān)鍵因素變更時，需要重新進(jìn)行評定。以下屬于關(guān)鍵因素的是：A.焊接電流波動±10%B.預(yù)熱溫度降低20℃C.焊絲直徑由1.2mm改為1.6mmD.保護(hù)氣體流量增加5L/min答案：C（焊絲直徑變更會影響熔敷率和熱輸入，屬于關(guān)鍵因素）17.焊接奧氏體不銹鋼時，為防止晶間腐蝕，應(yīng)控制焊縫金屬的：A.碳含量≤0.03%B.鉻鎳比≥1.5C.鐵素體含量5-10%D.錳含量≤2.0%答案：A（超低碳（C≤0.03%）可減少晶界Cr??C?析出，防止貧鉻區(qū)形成）18.采用鎢極氬弧焊焊接鈦合金時，背面保護(hù)氣體應(yīng)選用：A.純氬氣（Ar≥99.99%）B.氬氣+5%氫氣C.氮?dú)猓∟?≥99.99%）D.二氧化碳（CO?≥99.5%）答案：A（鈦合金高溫下易與N?、H?、O?反應(yīng)，需高純度Ar保護(hù)）19.焊接接頭的疲勞強(qiáng)度主要取決于：A.焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度B.接頭的應(yīng)力集中程度C.焊縫的余高尺寸D.焊接殘余拉應(yīng)力大小答案：B（疲勞裂紋易在應(yīng)力集中區(qū)萌生，是影響疲勞強(qiáng)度的最主要因素）20.以下哪種焊接缺陷在射線底片上呈現(xiàn)為黑色細(xì)直線狀影像？A.氣孔B.夾渣C.未焊透D.裂紋答案：C（未焊透在底片上為連續(xù)或斷續(xù)的直線狀黑度均勻影像，裂紋多為曲折細(xì)線）二、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.焊接熱輸入計算公式為：熱輸入（kJ/cm）=（電壓×電流×60）/（焊接速度×1000）。（）答案：√（公式中需將焊接速度單位轉(zhuǎn)換為cm/min，故乘以60）2.堿性焊條（低氫型）的烘干溫度應(yīng)為150-200℃，保溫1-2小時。（）答案：×（堿性焊條需350-400℃烘干，保溫1-2小時以去除結(jié)晶水）3.焊接銅及銅合金時，采用直流正接（工件接正極）可減少鎢極燒損。（）答案：×（銅導(dǎo)熱性好，需高能量輸入，應(yīng)采用直流反接或交流電源）4.焊縫中的氫主要來源于焊接材料中的水分、油污和空氣濕度。（）答案：√（氫的主要來源為焊接材料中的含氫物質(zhì)及環(huán)境濕度）5.焊接殘余應(yīng)力可以通過振動時效完全消除。（）答案：×（振動時效可降低殘余應(yīng)力峰值，但無法完全消除）6.評定承壓設(shè)備焊接工藝時，沖擊試驗(yàn)的取樣位置應(yīng)位于焊縫中心和熱影響區(qū)。（）答案：√（需分別檢測焊縫金屬和熱影響區(qū)的沖擊韌性）7.氣焊火焰中的氧化焰適用于焊接黃銅，可減少鋅的蒸發(fā)。（）答案：√（氧化焰中的CO?可在熔池表面形成氧化鋅薄膜，抑制鋅蒸發(fā)）8.焊接厚板時，采用多層多道焊可以細(xì)化晶粒，提高焊縫韌性。（）答案：√（后續(xù)焊道對前道焊縫的熱處理作用可細(xì)化晶粒）9.磁粉檢測只能用于檢測鐵磁性材料的表面缺陷。（）答案：×（磁粉檢測可檢測表面及近表面（深度≤3mm）缺陷）10.焊接工藝規(guī)程（WPS）必須依據(jù)焊接工藝評定報告（PQR）編制。（）答案：√（WPS是PQR的具體應(yīng)用文件，需覆蓋PQR的合格范圍）三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述熔池結(jié)晶的特點(diǎn)及其對焊縫性能的影響。答案：熔池結(jié)晶特點(diǎn)：①非平衡結(jié)晶（冷卻速度快，過冷度大）；②聯(lián)生結(jié)晶（以母材半熔化晶粒為基底外延生長）；③擇優(yōu)生長（晶體沿散熱反方向優(yōu)先生長）。影響：聯(lián)生結(jié)晶導(dǎo)致焊縫柱狀晶結(jié)構(gòu)，可能造成性能各向異性；非平衡結(jié)晶使雜質(zhì)偏析，易在晶界形成低熔點(diǎn)共晶，增加熱裂紋傾向；擇優(yōu)生長可能導(dǎo)致柱狀晶粗大，降低焊縫塑性和韌性。2.分析CO?氣體保護(hù)焊產(chǎn)生飛濺的主要原因及控制措施。答案：主要原因：①短路過渡時，液態(tài)小橋爆斷引起飛濺；②大電流時熔滴過渡為細(xì)顆粒，電弧力導(dǎo)致飛濺；③氣體分解產(chǎn)生CO，在熔滴內(nèi)部膨脹爆破；④焊絲成分中Si、Mn不足，脫氧不充分，CO生成量增加。控制措施：①采用混合氣體（Ar+CO?）降低氧化性；②優(yōu)化焊接參數(shù)（匹配電壓與電流，采用脈沖過渡）；③選用含Si、Mn較高的焊絲（如ER50-6）；④控制焊絲伸出長度（10-20mm）；⑤調(diào)整氣體流量（15-25L/min）保證保護(hù)效果。3.異種鋼焊接時（如Q345+304不銹鋼），需要重點(diǎn)控制哪些工藝參數(shù)？為什么？答案：重點(diǎn)控制參數(shù)：①預(yù)熱溫度（限制在100℃以下）：避免珠光體側(cè)熱影響區(qū)淬硬，同時防止奧氏體側(cè)敏化；②熱輸入（10-20kJ/cm）：防止熱輸入過大導(dǎo)致晶粒粗化和碳遷移加??；③層間溫度（≤150℃）：減少高溫停留時間，抑制碳擴(kuò)散；④焊縫成分（控制Ni含量≥12%）：通過填充金屬（如E309-16焊條）提高焊縫Ni含量，避免馬氏體組織；⑤焊后熱處理（不推薦）：防止碳遷移進(jìn)一步發(fā)展，若需消除應(yīng)力，應(yīng)采用低溫處理（≤450℃）。4.簡述預(yù)熱和后熱在防止焊接冷裂紋中的作用差異。答案：預(yù)熱作用：①降低冷卻速度，減少熱影響區(qū)淬硬組織（馬氏體）；②延長奧氏體轉(zhuǎn)變時間，促進(jìn)擴(kuò)散氫逸出；③減小焊接區(qū)與母材的溫度梯度，降低拘束應(yīng)力。后熱作用（消氫處理）：①在300-400℃保溫，加速擴(kuò)散氫從焊縫和熱影響區(qū)逸出；②對已形成的馬氏體組織進(jìn)行回火，降低脆性；③后熱不能替代預(yù)熱，主要用于補(bǔ)充控制氫含量，適用于無法有效預(yù)熱的場合（如大型結(jié)構(gòu)局部焊接）。5.列舉五種常見的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法，并說明其適用范圍。答案：①射線檢測（RT）：適用于檢測焊縫內(nèi)部體積型缺陷（氣孔、夾渣），對平面型缺陷（裂紋、未熔合）靈敏度受透照角度影響；②超聲波檢測（UT）：適用于厚板焊縫內(nèi)部缺陷（裂紋、未焊透），可定位定量；③磁粉檢測（MT）：適用于鐵磁性材料表面及近表面缺陷（裂紋、發(fā)紋）；④滲透檢測（PT）：適用于非鐵磁性材料表面開口缺陷（裂紋、氣孔）；⑤目視檢測（VT）：檢查表面成形（余高、咬邊）及宏觀缺陷（裂紋、焊瘤）；⑥力學(xué)性能試驗(yàn)（拉伸、彎曲、沖擊）：評定接頭整體力學(xué)性能；⑦硬度測試：檢測熱影響區(qū)淬硬程度。四、計算題（共2題，每題10分，共20分）1.采用埋弧焊焊接Q345鋼厚板，已知焊接參數(shù)為：電弧電壓32V，焊接電流600A，焊接速度45cm/min。（1）計算焊接熱輸入（單位：kJ/cm）；（2）若要求熱輸入控制在15-30kJ/cm范圍內(nèi)，判斷當(dāng)前參數(shù)是否符合要求；（3）若需將熱輸入調(diào)整為25kJ/cm，保持電壓不變，應(yīng)如何調(diào)整焊接電流或速度？答案：（1）熱輸入計算公式：Q=（U×I×60）/（v×1000）代入數(shù)據(jù)：Q=（32×600×60）/（45×1000）=（1152000）/45000=25.6kJ/cm（2）25.6kJ/cm在15-30kJ/cm范圍內(nèi)，符合要求。（3）目標(biāo)Q=25kJ/cm，保持U=32V，設(shè)調(diào)整后電流為I’，速度為v’：若調(diào)整電流：25=（32×I’×60）/（45×1000）→I’=（25×45×1000）/（32×60）≈585.9A（降低電流約14A）若調(diào)整速度：25=（32×600×60）/（v’×1000）→v’=（32×600×60）/（25×1000）=46.08cm/min（提高速度約1.08cm/min）2.某壓力容器環(huán)焊縫采用雙面V型坡口，板厚δ=20mm，坡口角度α=60°，鈍邊p=2mm，間隙b=3mm。（1）計算坡口橫斷面積（單位：mm2）；（2）若焊縫余高h(yuǎn)=2mm，計算焊縫熔敷金屬體積（按1m焊縫長度計算，單位：cm3）；（3）已知焊絲熔敷效率η=0.95，焊絲密度ρ=7.8g/cm3，計算1m焊縫所需焊絲質(zhì)量（單位：kg）。答案：（1）坡口橫斷面積A=（δ-p）×tan（α/2）×b/2+p×b但雙面V型坡口為對稱結(jié)構(gòu)，實(shí)際計算應(yīng)為單側(cè)面積×2：單側(cè)坡口面積=（（δ-p）×tan（30°）×b）/2+p×b？正確公式應(yīng)為：對于V型坡口，橫斷面積=（δ-p）×（b+（δ-p）×tan（α/2））+p×b（當(dāng)p≠0時）更準(zhǔn)確的計算：單側(cè)坡口為梯形+矩形，總面積=2×[（b/2+（b/2+（δ-p）×tan（α/2）））×（δ-p）/2]+p×b代入數(shù)據(jù)：α=60°，tan30°≈0.577，δ=20mm，p=2mm，b=3mm單側(cè)坡口上底寬=b/2=1.5mm，下底寬=1.5+（20-2）×0.577≈1.5+10.386=11.886mm單側(cè)梯形面積=（1.5+11.886）×（20-2）/2≈13.386×9=120.474mm2兩側(cè)梯形總面積=2×120.474=240.948mm2中間矩形面積（鈍邊部分）=p×b=2×3=6mm2總坡口面積=240.948+6=246.948mm2（約247mm2）（2）焊縫熔敷金屬體積=（坡口面積+余高面積）×長度余高面積近似為三角形：h×b’/2（b’為焊縫寬度），但更簡單的方法是假設(shè)余高為均勻覆蓋，體積=（坡口面積+余高×焊縫寬度）×長度焊縫寬度W=b+2×（δ-p）×tan（α/2）=3+2×18×0.577≈3+20.772=23.772mm余高體積=h×W×長度=2×23.772×1000=47544mm3=47.544cm3坡口體積=246.948×1000=246948mm3=246.948cm3總?cè)鄯篌w積=246.948+47.544≈294.492cm3（約294.5cm3）（3）焊絲質(zhì)量=（熔敷體積/η）×ρ=（294.5/0.95）×7.8≈310×7.8≈2418g≈2.42kg五、案例分析題（共2題，每題15分，共30分）1.某公司制造的16MnR（Q345R）壓力容器環(huán)焊縫，經(jīng)X射線檢測發(fā)現(xiàn)焊縫中心存在連續(xù)縱向裂紋，裂紋走向與焊縫長度方向平行。（1）分析可能的裂紋類型及形成原因；（2）提出針對性的解決措施。答案：（1）裂紋類型：熱裂紋（結(jié)晶裂紋）。判斷依據(jù)：裂紋位于焊縫中心（柱狀晶交匯的低熔點(diǎn)共晶聚集區(qū)），走向平行于焊縫長度方向（沿柱狀晶界擴(kuò)展）。形成原因：①焊縫金屬中S、P等雜質(zhì)含量過高，形成低熔點(diǎn)共晶（FeS-Fe）；②焊接熱輸入過大，導(dǎo)致焊縫晶粒粗大，低熔點(diǎn)共晶在晶界聚集；③焊接速度過快，熔池結(jié)晶時拉應(yīng)力增大；④坡口清理不徹底，油污、氧化皮中的S、P進(jìn)入熔池；⑤焊絲成分中Mn含量不足，無法有效脫硫（Mn+FeS→MnS+Fe）。（2）解決措施：①嚴(yán)格控制焊接材料質(zhì)量，選用Mn含量≥1.2%的焊絲（如H08MnA），降低S、P含量（S≤0.03%，P≤0.035%）；②優(yōu)化焊接參數(shù)：降低熱輸入（15-25kJ/cm），適當(dāng)減慢焊接速度（避免熔池過快凝固）；③加強(qiáng)焊前清理，去除坡口及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、銹跡；④采用多層多道焊，后道焊縫對前道焊縫進(jìn)行熱處理，細(xì)化晶粒；⑤調(diào)整焊接順序，減少焊縫拘束應(yīng)力（如采用分段退焊法）；⑥焊后進(jìn)行100%RT檢測，對超標(biāo)裂紋進(jìn)行碳弧氣刨清除，重新補(bǔ)焊